钢材锈蚀的缘由和防止措施

　　钢材锈蚀不但使截面积减小，性能降低乃至报废，而且因产生锈坑，可造成应力集中，加速结构破坏。尤其在冲击荷载、循环交变荷载作用下，将产生锈蚀疲劳现象，使钢材的疲劳强度大为下降，甚至出现脆性断裂。

　　根据锈蚀作用机理，钢材的锈蚀可分为化学锈蚀和电化学锈蚀两种。

　　（1）化学锈蚀

　　化学锈蚀是指钢材直接与周围介质发生化学反应而产生的锈蚀。这种锈蚀多数是氧化作用，使钢材表面形成疏松的氧化物。在常温下，钢材表面构成1薄层氧化保护膜FeO，可以起一定的防止钢材锈蚀的作用，故在干燥环境中，钢材锈蚀进展缓慢。但在温度或湿度较高的环境中，化学锈蚀进展加快。

　　（2）电化学锈蚀

　　电化学锈蚀是指钢材与电解质溶液接触，构成微电池而产生的锈蚀。湿润环境中钢材表面会被一层电解质水膜所覆盖，而钢材本身含有铁、碳等多种成份，由于这些成份的电极电位不同，形成许多微电池。在阳极区，铁被氧化成为Fe2+离子进入水膜；在阴极区，溶于水膜中的氧被还原为OH-离子。随后二者结合生成不溶于水的Fe（OH）2，并进一步氧化成为疏松易剥落的红棕色铁锈Fe（OH）

　　电化学锈蚀是钢材锈蚀的最主要情势。

　　影响钢材锈蚀的主要因素有环境中的湿度、氧，介质中的酸、碱、盐，钢材的化学成分及表面状态等。一些卤素离子，特别是氯离子能破坏保护膜，促进锈蚀反应，使锈蚀迅速发展。

　　钢材锈蚀时，伴随体积增大，最严重的可达原体积的6倍，在钢筋混凝土中会使周围的混凝土胀裂。埋入混凝土中的钢材，由于混凝土的碱性介质（新浇混凝土的pH值为12左右），在钢材表面构成碱性保护膜，阻挠锈蚀继续发展，故混凝土中的钢材一般不易锈蚀。

　　2、防止钢材锈蚀的措施

　　钢结构防止锈蚀通常采用表面刷漆的方法。常用的底漆有红丹、环氧富锌漆、铁红环氧底漆等，面漆有调和漆、醇酸磁漆、酚醛磁漆等。薄壁钢材可采用热浸镀锌或镀锌后加涂塑料涂层等措施。

　　混凝土配筋的防锈措施，根据结构的性质和所处环境等，斟酌混凝土的质量要求，主要是提高混凝土的密实度，保证足够的钢筋保护层厚度，限制氯盐外加剂的掺入量。混凝土中还可掺用阻锈剂。

　　预应力钢筋一般含碳量较高，又多是经过变形加工或冷加工的，因而对锈蚀破坏较敏感，特别是高强度热处理钢筋，容易产生锈蚀现象。所以，重要的预应力混凝土结构，除了制止掺用氯盐外，还应对原材料进行严格检验。

　　钢材的化学成分对耐锈性影响很大，通过加入某些合金元素，可以提高钢材的耐锈蚀能力。例如，在钢中加入1定量的铬、镍、钛等合金元素，可制成不锈钢。